JPH05952U - 吸気系アルミニウム合金鋳物製部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量化のために薄肉としたときに発生する不
廻り不良を防止するとともに、音振対策もできた管路を
有する吸気系アルミ鋳物製部品を提供すること。 【構成】 少なくとも管路１６の上部外面に、管路１ｂ
の長手方向に連続して突出するリブ４を形成し、溶湯中
のガスを逃がしたり酸化膜を破ったりすることによって
湯流れをよくし、不廻り不良の発生を防ぐようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金型よりなる主型内に砂中子を挿入した鋳型に、アルミニウム合金 の溶湯を注入して鋳造される自動車用内燃機関の、例えば、マニホールドまたは コレクター等の吸気系アルミニウム合金鋳物製部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、環境およびエネルギー問題がクローズアップされ、自動車の排ガス規制 の強化と燃料消費料の向上が指導されており、その対策の一つとして自動車部品 の軽量化が要求され、漸時アルミニウム合金等の軽合金製のものが用いられるよ うになって来た。

【０００３】 しかして、従来から、中空体のアルミニウム合金鋳物（以下アルミ鋳物という ）製部品は、肉厚４mm以上のものが主体になっている。 その理由は、肉厚が薄いと溶湯（アルミニウム合金の溶湯）が鋳型のキャビテ ィ内に完全に流れ込む前に途中で凝固してしまう、いわゆる不廻りが発生するか らである。 また、音振対策として管の剛性を上げるためにも厚肉にしている。

【０００４】 しかしながら、肉厚４mm以上のアルミ鋳物製部品でも不廻りが発生するものが あり、その対策の一つとして例えば図６，７に示すような自動車エンジン用コレ クター インテークマニホールド１では、図６のように凹または凸状の筋１１あ るいは格子１２を付加する方法が行われてきた。この筋１１あるいは格子１２は 溶湯中のガスを逃がすためのものではなく、酸化膜を破るためのエッジの役目を するものである。

【０００５】 一方、アルミ鋳物製部品は前記のように軽量化の要求に対応しなければならな いので、軽量化のために肉厚を薄くしかつ音振対策をしなければならない。 そして、この音振対策の例として、アルミ鋳物製部品に部分的にリブを設けた ものもある。

【０００６】 前記不廻り発生の原因として、溶湯中および中子から発生するガスの影響があ る。 すなわち、中空体のアルミ鋳物は、主型と中子の隙間に溶湯を流し込むことに より製造するのであるが、肉厚が薄いものを製造するために上記隙間を狭くする と、この部分のガス圧が高くなって溶湯が流れにくくなり、不廻りが発生するの である。

【０００７】 また、アルミニウム合金の溶湯は酸化しやすく、鋳造時溶湯の表面に酸化膜が 発生する。そして注入された溶湯はこの酸化膜を破りながら流れて主型と中子の 隙間等キャビティを満たすのであるが、酸化膜の破れが悪いと湯流れの抵抗が増 大して不廻り発生の原因になるのである。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、上記問題点に鑑み、溶湯のガス圧と湯流れ抵抗の増大を緩和して不 廻りの発生を防止するとともに、剛性を高めて音振対策の効果を上げることによ って、薄肉で軽量のアルミ鋳物製部品を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するためなされたものであり、第１の考案の構成は、 金型よりなる主型内に砂中子を挿入した鋳型に、アルミニウム合金溶湯を注入し て鋳造される、管路を有する吸気系アルミニウム合金鋳物製部品において、少な くとも前記管路の上部外面に、該管路の長手方向に連続して突出するリブを形成 したことを特徴とするものであり、また第２の考案は、上記第１の考案の構成に おいて、管路の厚さを実質的に３mm以下としたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】 少なくとも管路の上部外面にリブを設けたことにより、このリブの部分に溶湯 中等から発生するガスを逃がしてガス圧を下げるための効果があるとともに、溶 湯の表面に発生した酸化膜をリブの付け根の部分の鋳型の角部（リブエッジ）で 破って湯流れの抵抗を緩和し、不廻りの発生を防止することができるものである 。 また、リブを設けたことにより剛性が向上して音振対策を達成することができ るとともに、強度が向上して製造時に薄肉中空体に発生する歪、割れ、へこみ等 を防止することができるものである。 従って、軽量化を達成することができ、特に管路の厚さを３mm以下にすること ができるものである。

【００１１】

【実施例】

以下、図１〜５により本考案の実施例を説明する。 図１は自動車エンジン用コレクター インテークマニホールドの平面図、図２ は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面である。 図において、コレクター インテークマニホールド１には、本体部１ａから６ 本の肉厚２．５mmの管路１ｂが離れたり、合体したりして分岐して設けられてい る。 そして本体部１ａの上下面と、各管路１ｂの上下面にはそれぞれの長手方向に 幅２mm、高さ１．５mmのリブ２，３，４，５が表面から突出して設けられており 、さらに本体部１ａには管路１ｂのリブ４，５の延長したリブ４ａ，５ａが長手 方向のリブ２と直交して設けられているほか、斜め方向のリブ６も設けられてい る。

【００１２】 上記のように、本考案のコレクター インテークマニホールド１には本体部１ ａと管路１ｂの上下面にリブ２，３，４，５，４ａ，５ａ，６を突設したので、 鋳造時、溶湯中および砂中子から発生するガスをこのリブ２，３，４，５，４ａ ，５ａ，６から逃してガス圧を下げるとともに、溶湯の表面に発生した酸化膜を リブ２…６の付け根の部分の鋳型の角部７（リブエッジ）で破って湯流れをよく することによって不廻りの発生を少なくするとができた。すなわち、従来６０％ 程度あった不廻り不良率が１０％程度に減少した。

【００１３】 また、従来肉厚４mmのものを２．５mmにすることにより、２０％の軽量化を達 成することができ、しかも、音、振動レベルは肉厚４mmのものと同等であった。 さらに、リブ２…６を設けたことによって全体の強度が向上し、薄肉にもかか わらず、製造時の取り扱い等に起因して発生する歪、割れ、変形等を防止するこ ともできた。

【００１４】 次に、図４はインテークマニホールドの正面図であり、図５は左側面図である 。 図において、インテークマニホールド８の４本の管路（内径３２mm、肉厚２． ５mm）８ａには、その上下に幅２mm、高さ１．５mmのリブ９，１０をそれぞれ設 けた。 その結果、不廻り不良率を従来の６０％から１０％まで大幅に減少させること ができた。

【００１５】 また、その肉厚を従来の４mmから２．５mmに薄くすることによって従来のもの に比し２２％の軽量化を達成することができ、しかも、音、振動レベルは肉厚４ mmのものと同等であった。 さらに、リブ９，１０を設けることによって全体の強度が向上し、薄肉である にもかかわらず、製造時の取り扱い等に起因して発生する歪、割れ、変形等を防 止することができた。

【００１６】

【考案の効果】

上述のように本考案によると、肉厚を薄くして軽量化を達成することができる とともに、薄肉にしたときに発生する不廻り不良や剛性の低下による音振対策上 の困難性を大幅に減少することができる等多くの効果を奏するものである。 なお、部品の形状、溶湯の成分等の条件により、リブは管路の上部に設けるだ けでもその効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す自動車エンジン用コレ
クター インテークマニホールドの平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】本考案の他の実施例を示すインテークマニホー
ルドの正面図である。

【図５】図４の左側面図である。

【図６】従来のコレクター インテークマニホールドの
一例を示す平面図である。

【図７】図６の正面図である。

【符号の説明】

１ コレクター インテークマニホールド １ｂ 管路 ２ リブ ３ リブ ４ リブ ４ａ リブ ５ リブ ５ａ リブ ６ リブ ８ インテークマニホールド ８ａ 管路 ９ リブ １０ リブ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型よりなる主型内に砂中子を挿入した
   鋳型に、アルミニウム合金溶湯を注入して鋳造される、
   管路を有する吸気系アルミニウム合金鋳物製部品におい
   て、少なくとも前記管路の上部外面に、該管路の長手方
   向に連続して突出するリブを形成したことを特徴とする
   吸気系アルミニウム合金鋳物製部品。
2. 【請求項２】 管路の厚さを実質的に３mm以下としたこ
   とを特徴とする請求項１記載の吸気系アルミニウム合金
   鋳物製部品。